【題目】為探究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電壓為6V的電源、電流表、電壓表、五個(gè)定值電阻(阻值分別為、12Ω18Ω、24Ω、30Ω)、滑動(dòng)變阻器(1A 30Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.

1)小華選用的定值電阻,根據(jù)甲圖連接實(shí)物,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn),電壓表的指針偏轉(zhuǎn)超過其量程,電流表示數(shù)不為零,則以下操作中,最合理的操作是

A.立即將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端

B.?dāng)嚅_開關(guān),將電壓表接入電路的量程改為15V

C.?dāng)嚅_開關(guān),檢查定值電阻是否發(fā)生斷路

D.?dāng)嚅_開關(guān),檢查滑動(dòng)變阻器是否發(fā)生短路

2)排除故障后,小華調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其值為 V,記下此時(shí)對應(yīng)的電流;將定值電阻阻值換為12Ω時(shí),則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向 )移動(dòng),使電壓表保持圖乙的值不變,才能完成第二組數(shù)據(jù)的測量.

3)測量第三組數(shù)據(jù)時(shí),小華換用阻值為30Ω的定值電阻,無論怎樣移動(dòng)滑片,無法完成實(shí)驗(yàn),因?yàn)殡妷罕硎緮?shù)總比圖乙的示數(shù) 、).通過分析計(jì)算,小華認(rèn)為若用現(xiàn)有的方案和器材完成實(shí)驗(yàn),接入的定值電阻阻值不得大于 Ω

【答案】(1D;(22.4;左;(3)大;20

【解析】解:(1)將滑動(dòng)變阻器的觸頭移至最左端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)最大,閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零,則電路中未發(fā)生斷路,根據(jù)分析,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,根據(jù)串分壓的知識(shí),當(dāng)電阻的阻值為20Ω時(shí),電壓表的示數(shù)最大,為3V,而電壓表的指針偏轉(zhuǎn)超過其量程,則可能是滑動(dòng)變阻器短路造成的;

2)由圖乙知,電壓表的量程為03V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.4V

當(dāng)將的電阻換為時(shí),電阻兩端的電壓增大,為保持電壓表的示數(shù)不變,則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,將滑片向左移動(dòng);

3)由題意知,當(dāng)換用30Ω的電阻時(shí),要保持電阻兩端的電壓2.4V不變,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為U=6V﹣2.4V=3.6V

則電路中的電流為:I===0.08A,

滑動(dòng)變阻器的阻值為:R==45Ω

而滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω,由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小,把滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí),滑動(dòng)變阻器分得的電壓還是較小,定值電阻兩端的電壓,即電壓表的示數(shù)大于2.4V,無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值;

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大為30Ω時(shí),電路中的電路I′==0.12A

此時(shí)電阻的阻值為R′===20Ω,可得電阻的阻值不能超過20Ω,

故答案為:(1D;(22.4;左;(3)大;20

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1)在ab之間接阻值為100Ω電阻R,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′,使電壓表示數(shù)為3V(即滿量程),把電壓表的“3V”刻度線標(biāo)為“100Ω”,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R′接入阻值為 Ω;

2)保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),當(dāng)在a、b之間接入電阻R1時(shí),電壓表示數(shù)為2V,則電阻R1= Ω,電壓表“2V”處標(biāo)上此阻值;

3)據(jù)此原理,通過計(jì)算可把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的電阻值,這樣就可以直接測量電阻.在測量過程中,小組成員發(fā)現(xiàn):電源長時(shí)間工作,電源電壓會(huì)降低,此時(shí)若將某未知電阻接入,電壓表指針指示標(biāo)有20Ω處,則該電阻的實(shí)際阻值將 大于、小于等于20Ω

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